JPH0550690B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、計量精度と計量速度とを向上させ
た、組合せ計量装置に関する。

（従来技術） 従来、単重が若干ばらつく被計量物を一定量計
量する、いわゆる定量計量を行なう場合には、組
合せ計量を行なつている。そのため、第６図に示
すような多入力信号アナログデジタル（以下Ａ／
Ｄという）変換回路を用い、図示しない多数の計
量機の夫々に配置したロードセルより多数の計量
データD₁〜D_oを得て、この計量データD₁〜D_oを
マルチプレクサに入力し、順次取り出したデータ
をサンプルホールド回路を通して、Ａ／Ｄ変換器
でデジタル値化した後に、図示しないマイクロコ
ンピユータ等で構成する演算装置に入力して、デ
ジタル演算により計量目標値に最も近い組合せを
決定し、排出を行なつている。

また、組合せ計量装置は静止計量を基本として
いるので、各計量機の計量データを読み取るタイ
ミングでは、各計量機は静止安定状態となつてい
ることが要求される。そのため、従来では計量機
が静止安定するであろうという見込時間をタイマ
に設定し、被計量物の載荷完了と同時にこのタイ
マをスタートさせて、タイマのタイムアウト信号
で各計量機の計量データを読み取るようにしてい
た。

（従来技術の問題点） このような、多入力信号Ａ／Ｄ変換回路におい
ては、マルチプレクサから時系列的に順次出力さ
れ、各計量データを１個のサンプルホールド回路
でサンプリングし、ホールドしてＡ／Ｄ変換器に
与えているので、サンプリング時間をある程度長
くしなければ、サンプリング精度を上げるための
コンデンサを充電することができないという不都
合があり、そのサンプリング時間（約数10μ sec）
の間だけ、Ａ／Ｄ変換器が動作しないことにな
る。このため、高速処理可能なＡ／Ｄ変換器を有
効利用することができないという問題があつた。

また、計量精度を維持するためには、上記のタ
イマの設定時間は、安全を見込んで設定しなけれ
ばならないので、実際にはより速い時期に静止安
定となつていても、設定時間が経過するまでは計
量データを読み取ることができなかつた。従つ
て、従来の計量速度はタイマの設定時間に拘束さ
れ、計量精度を落さずに計量速度を上げることは
難しかつた。一方、従来では計量データを読み取
る際には、各計量機の静止安定の確認を行なつて
いないので、計量データを読み取る際に床振動等
の外乱によつて静止安定が乱されても、その読み
取りを禁止することはできなかつた。

（発明の目的） 本発明は、このような従来技術の問題点を解消
し、高速処理可能なＡ／Ｄ変換器を有効に利用
し、多入力信号をＡ／Ｄ変換すると共に、従来の
ものよりも計量精度と計量速度とを併せ向上する
ことができ、さらには、計量データを読み取る際
に床振動等によつて静止安定が乱されても、計量
誤差を生じさせない新たな組合せ計量装置の提供
を目的とするものである。

（発明の概要） 本発明の組合せ計量装置は、次の構成要件を具
備することにより、計量精度及び計量速度を向上
させたものである。複数の計量機の出力データが
入力されるマルチプレクサと、マルチプレクサか
らの出力信号を受け、サンプリングとホールドと
を繰返す２個のサンプルホールド回路と、一方の
サンプルホールド回路がサンプリング中に、他方
のサンプルホールド回路をホールドさせる切換ス
イツチと、２個のサンプルホールド回路から出力
される信号をデジタル値化して出力するアナログ
デジタル変換器と、アナログデジタル変換器から
の出力データを常時読みとる手段と、読み取つた
出力データを各計量機毎に所定個数記憶する記憶
手段と、各計量機の出力データが記憶更新される
毎に所定個数の最新の出力データの平均値を算出
して、前回の平均値と今回の平均値との比較値が
所定範囲内にあることで各計量機の静止安定を検
出する検出手段と、静止安定状態にある計量機の
計量データを上記記憶手段から読み出して組合せ
演算を実行する演算手段。

（実施例） 以下図により本発明の一実施例について説明す
る。第１図は、本発明の一実施例の概略のブロツ
ク図である。図において、各計量機のロードセル
ａよりなる重量検出器で検出された信号は、アン
プｂ、フイルタｃを通り、計量データD₁〜D_oと
してマルチプレクサｄに入力される。マルチプレ
クサｄの出力信号は、零点の粗調用減算器e₁、零
点の微調用減算器e₂を通してサンプルホールド回
路f₁，f₂に入力される。ここで、計量機の零点調
整を行なう際には、メインコンピユータである組
合せ演算用マイクロコンピユータｍからの指令に
基づき、重量モニタ用マイクロコンピユータｋか
らデータ、及びチツプ選択信号を発生させて、零
点の粗調用Ｄ／Ａ変換器i₁と微調用Ｄ／Ａ変換器
i₂とから、それぞれ調整信号を出力させる。この
調整信号は、レベルシフトｇ、及びレベルシフト
ｈを通して減算器e₁，e₂に入力され、微調用減算
器e₂のＣ−Ｄ端子から無載荷時の出力をほぼ零と
した零点信号が得られる。この零点信号はサンプ
ルホールド回路を通してＡ／Ｄ変換器ｊに入力さ
れ、デジタル信号に変換されて重量を重量モニタ
用マイクロコンピユータｋに入力される。

また、計量器のスパン調整を行なう際にも、ス
パン調整用Ｄ／Ａ変換器i₃から得られる信号を、
減算器e₃に入力し、減算器e₃のＥ−Ｆ端子より、
得られる基準電圧をＡ／Ｄ変換器ｊに入力して
Ａ／Ｄ変換器の入力に対する出力の重みを変え
て、秤のスパンを調整する。

さて、サンプルホールド回路f₁，f₂の出力側に
は、切換スイツチS₁，S₂が設けられており、サン
プルホールド回路f₁，f₂の一方のサンプルホール
ド回路がサンプリング中に他方のサンプルホール
ド回路をホールドさせるように、同時に二つのサ
ンプルホールド回路f₁，f₂に異なる動作をさせ
る。サンプルホールド回路の出力信号は、Ａ／Ｄ
変換器ｊでデジタル値化されて重量モニタ用マイ
クロコンピユータｋに入力される。

次に、サンプルホールド回路の動作について説
明する。メインコンピユータである組合せ演算用
マイクロコンピユータｍの指令に基づき、重量モ
ニタ用マイクロコンピユータｋからは、マルチプ
レクサｄ及びサンプルホールド回路f₁，f₂、切換
スイツチS₁，S₂、Ａ／Ｄ変換器ｊに互いに同期し
た切換信号SC₁，SC₂と起動信号SC₃が出力され
る。そして、マルチプレクサｄからは多入力信号
D₁〜D_oが順次選択されてサンプルホールド回路
に入力される。サンプルホールド回路f₁，f₂に与
えられる切換信号SC₂は、一方のサンプルホール
ド回路（例ではf₂）には、インバータＬを通して
入力されるので、一方のサンプルホールド回路
f₁，f₂のいずれかで計量データがホールドされて
いる間に、それに続く入力信号が他方のサンプル
ホールド回路f₂，f₁でサンプリングされる。さら
に、Ａ／Ｄ変換が終了すると、それに続く入力信
号のホールドが開始し、Ａ／Ｄ変換器ｊに入力さ
れる起動信号SC₃により、Ａ／Ｄ変換が開始し、
同時に次の入力信号のサンプリングが開始する。
このような動作を繰返すことにより、Ａ／Ｄ変換
動作が高速に切れ目なく継続し、デジタル演算が
行なわれる。また、１台の計量機の計量データを
複数個サンプリングした後に、マルチプレクサを
切換えて、次の計量機の計量データをサンプリン
グする場合も同様な方法で処理する。

Ａ／Ｄ変換器ｊの出力信号は重量モニタ用マイ
クロコンピユータｋに入力されるが、この重量モ
ニタ用マイクロコンピユータは、各計量機の計量
状態（動作状態）を常時把握しておくもので、各
計量機の出力データを常温読み取る読取手段k₁
と、各計量機の静止安定を検出する検出手段k₂と
が備えられている。

検出手段k₂は、各計量機の出力データが記憶更
新される毎に、その一定時間前までの所定個数の
最新の出力データの平均値を求めて、前回の平均
値（記憶更新する前に求めた所定個数の出力デー
タの平均値）と、今回の平均値との比較から各計
量機の静止安定を検出する。

記憶手段RAMlは、各計量機の最新の出力デー
タと、その一定時間前までの複数個のサンプリン
グによつて記憶した所定個数（例えば２個、また
は４個等）の出力データと、その所定個数の出力
データの平均値（計量データ）とを各計量機毎に
記憶する。この記憶手段ｌは、通常は重量モニタ
用コンピユータｋの管理下にあるが、メインコン
ピユータである組合せ演算用コンピユータｍは必
要に応じて記憶手段ｌの内容を自由に読める構成
となつている。このようなマルチプロセツサ方式
を採ることにより、重量モニタ用コンピユータｋ
は、各計量機の計量状態（動作状態）を常時精密
に把握することができ、また、組合せ演算用コン
ピユータすることができ、また、組合せ演算用コ
ンピユータｍは、平均値処理によつて信頼性を高
めた各計量機の計量データを即座に利用すること
ができる。また、この記憶手段ｌには、各計量機
の静止安定を指標する各種のフラグ（アンダーフ
ラグ、オーバーフラグ、マイナスフラグ、空フラ
グ）と完全な静止安定を指標する安定フラグと
が、各計量機毎に記憶されるようになつている。

組合せ演算用コンピユータｍは、メインコンピ
ユータとして機能し、装置全体のコントロールを
行なう。このため、図示しない包装機からスター
ト指令が出力されると、安定フラグの立つている
計量機の計量データを記憶手段ｌから読み出し、
それらを組み合せて目標重量に等しいか、それに
最も近い最適組合せを求める。従つて、一部の計
量機が不安定であつても、その他の計量機が静止
安定であればこれらの計量機の計量データで組合
せ演算を実行する。

リモコンボツクスｎには、入力キー、表示装置
プリンタ、零点調整／スパン調整切換スイツチ等
が設けられており、組合せ演算用コンピユータｍ
の入力操作、所定項目の表示、印字等を行なう。

第２図は、重量モニタ用コンピユータｋの基本
動作手順の一例を示したフローチヤートで、ステ
ツプP₁，P₂，P₄はそれぞれ前記読取手段k₁に対
応し、ステツプP₃は前記検出手段k₂に対応して
いる。

まず、ステツプP₁において、特定の計量機を
指定する切換信号SC₁をマルチプレクサに出力
し、ステツプP₂でデジタル値に変換された特定
の計量機（指定された計量機）のデータを読み取
る。次に、ステツプP₃で検出処理を実行し、そ
れが終了するとステツプP₄で切換信号SC₁を次の
ものに切換える。そして、再びステツプP₁に戻
つて切換えた切換信号SC₁をマルチプレクサに出
力する。以上の処理を繰返して、各計量機の出力
データを順次読み込んでいく。

第３図は、重量モニタ用マイクロコンピユータ
の動作手順を示すフローチヤートである。次に、
このフローチヤートについて説明する。

(1) 初期設定の後（ステツプA₁）、重量モニタ用
コンピユータｋは、メインコンピユータである
組合せ演算用コンピユータｍにリクエスト信号
RQを送る（ステツプA₂）。組合せ演算用コン
ピユータｍは、リクエスト信号RQを受取る
と、バスリクエスト信号BUSRQを重量モニタ
用コンピユータｋに送る。

重量モニタ用コンピユータｋは、BUSRQ信
号を受取ると、バスアクノリツジ信号BUSAK
をアクテイブにして、製合せ演算用コンピユー
タｍにバスを開け渡したことを知らせる。組合
せ演算用コンピユータｍは、BUSAK信号を確
認すると、重量モニタ用コンピユータｋのメモ
リｌに必要なデータを直接に書き込む。重量モ
ニタ用コンピユータｋは、BUSRQ信号がノン
アクテイブになると、次のステツプに移行し
て、初期信号の受信をチエツクする（ステツプ
A₃）。なお、BUSRQ信号は最優先の割り込み
として処理される。従つて、この信号を受信す
ると、動作を一時中止するが、この信号がノン
アクテイブになると、元の動作に戻るように構
成されている。

(2) 初期データを受信すれば、そのデータ中に
Ａ／Ｄ変換器のデータの読み取りを要求する指
令をチエツクし（ステツプA₄）、指令があれ
ば、計量機のデータ読み取り処理に移行する
（ステツプA₅）。このステツプA₅の処理につい
ては後述する。この指令がなければ、手動（ス
テツプA₆）、または自動（ステツプA₇）による
零点調整の指令が出されたかをチエツクし、い
ずれかの方法による零点調整が指定されていれ
ば、零点調整の処理に移行する（ステツプ
A₈）。

また、零点調整の指令がない場合には、スパ
ン調整の指令の有無をチエツクし（ステツプ
A₉）。当該指令がある場合にスパン調整処理に
移行する（ステツプA₁₀）。

(3) 以上の各指令がない場合には、モード変更指
令の有無をチエツクし（ステツプA₁₁）、モー
ド変更の必要があれば、モード変更指令をリセ
ツトする（ステツプA₁₂）。この場合に、モー
ド変更は、組合せ演算用コンピユータが、重量
モニタ用コンピユータｋにBUSRQ信号を送
り、該コンピユータからのBUSAK信号を確認
してから、モード変更指令を重量モニタ用コン
ピユータのメモリに直接書き込んで、BUSRQ
信号をノンアクテイブにする。重量モニタ用コ
ンピユータが、ステツプA₁₁においてこのモー
ド変更指令を確認すると、ステツプA₂の処理
に戻る。第４図は、第３図のステツプA₅の処
理（計量機データの入力）を説明するフローチ
ヤートである。次に、このフローチヤートにつ
いて説明する。

(1) Ａ／Ｄ変換器の読取り指令をリセツトし（ス
テツプB₁）、次に、マルチプレクサｄの入力ポ
ート番号、即ち重量データが入力される計量機
番号ｎを１とする（ステツプB₃，B₄）。これに
よつて、１番目の計量機が指定される。

(2) 零点調整用Ｄ／Ａ変換器に、計算機番号ｎの
零点を決めるデータZD_oをプリセツトする（ス
テツプB₅）。また、スパン調整用Ｄ／Ａ変換器
に、計量機番号ｎのスパンを決めるデータSD_o
をプリセツトする（ステツプB₆）。

(3) サンプルホールド回路にセツト信号を出力し
（ステツプB₇）、Ａ／Ｄ変換器ｊに起動信号を
送る（ステツプB₈）。次に、Ａ／Ｄ変換器ｊの
１回目の出力を読み込み（ステツプB₉）、１回
目の出力D_sunを記憶する（ステツプB₁₀）。続い
て、サンプルホールド回路にリセツト信号を出
力して（ステツプB₁₂）、Ａ／Ｄ変換器に起動
信号を送る（ステツプB₁₂）。即ち、ステツプ
B₁₁の処理のように、サンプルホールド回路に
は、交互にセツト信号、リセツト信号が入力さ
れる。

(4) 本発明においては、１台の計量機について、
続けて所定回数のデータを読み込み、その平均
値を求めることにより、当該計量機の１回の計
量値を求めるが、この実施例では、２回または
４回のデータを読み込んでいる。このためステ
ツプB₁₃では、２回の出力読み込みかどうかを
チエツクし、そうであればステツプB₂₂以下の
処理に移行し、２回の出力読み込みでなければ
４回の出力読み込みと判断して、Ａ／Ｄ変換器
の２回目の出力を読み込む（ステツプB₁₄）。

(5) D_sunを、２回目の出力を加えた値に更新し
（ステツプB₁₅）、サンプルホールド回路の信号
セツト（ステツプB₁₆）、Ａ／Ｄ変換器への起
動信号送出（ステツプB₁₇）、Ａ／Ｄ変換器の
３回目の出力読み込み（ステツプB₁₈）、D_sunを
３回目の出力を加えた値に更新（ステツプ
B₁₉）の処理を行ない、次の処理に移行する。

(6) サンプルホールド回路にリセツト信号を出力
し（ステツプB₂₀）、Ａ／Ｄ変換器を起動して
（ステツプB₂₁）、Ａ／Ｄ変換器の４回目の出力
を読み込む（ステツプB₂₂）。即ち、２回の出
力読み込みで平均値を算出する場合には、計量
機の１回目の出力と４回目の出力を用いること
になる。次に、D_sunを４回目の出力を加えた値
に更新し（ステツプB₂₃）、平均値D_AVEを演算
する（ステツプB₂₄）。この平均値は、２回の
出力読みの平均値なので、４回の出力読み込み
であれば（ステツプB₂₅）、更に４回分の平均
値D_AVEを演算する（ステツプB₂₆）。

(7) 計量機番号ｎの前回の平均値データD_AVE・
ｎをP_AVEに設定する（ステツプB₂₇）。また、偏
差値をD_DEVとする（ステツプB₂₈）。次に、計量
機番号ｎの前回の平均値データP_AVEと、今回の
平均値データD_AVEとの差の絶対値と偏差値D_DEV
とを比較し（ステツプB₂₉）、 ｜P_AVE−D_AVE｜＜D_DEV の条件が満たされないときには、D_AVEを今回
の計量機番号ｎの平均値データD_AVE

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の計量機の出力データが入力されるマル
   チプレクサと、マルチプレクサからの出力信号を
   受け、サンプリングとホールドとを繰返す２個の
   サンプルホールド回路と、一方のサンプルホール
   ド回路がサンプリング中に、他方のサンプルホー
   ルド回路をホールドさせる切換スイツチと、２個
   のサンプルホールド回路から出力される信号をデ
   ジタル値化して出力するアナログデジタル変換器
   と、アナログデジタル変換器からの出力データを
   常時読みとる手段と、読み取つた出力データを各
   計量機毎に所定個数記憶する記憶手段と、各計量
   機の出力データが記憶更新される毎に所定個数の
   最新の出力データの平均値を算出して、前回の平
   均値と今回の平均値との比較値が所定の範囲内に
   あることで各計量機の静止安定を検出する検出手
   段と、静止安定状態にある計量機の計量データを
   上記記憶手段から読み出して組合せ演算を実行す
   る演算手段とを備えたことを特徴とする組合せ計
   量装置。 ２ 記憶手段が、所定個数の最新の出力データを
   記憶するように構成されてなる特許請求の範囲第
   １項記載の組合せ計量装置。 ３ 組合せ演算に参加する各計量機の計量データ
   が、静止安定状態にある計量機の所定個数の最新
   の出力データの平均値であることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載の組合せ計量装置。